- Mô hình tham chiếu QoS IP: Có hai thành phần quan trọng ảnh hưởng đến QoS mạng IP: Phương tiện truyền dẫn và thiết bị chuyển mạch Đối với mỗi phần,
CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG CỦA IPTV 3.1 Mô hình ứng dụng đảm bảo QoS mạng IP
3.2.3.3. Quản lý nghẽn
Phương pháp được sử dụng chủ yếu là dùng hàng đợi, dựa vào đánh dấu lớp QoS của gói tin mà xác định hàng đợi phù hợp.
Hình 3.9: Cơ chế quản lý nghẽn
a. FIFO (Fist In Fist Out): Đơn giản nhất và kém hiệu quả nhất, với một hàng đợi duy nhất, gói tin vào trước sẽ được truyền đi trước.
Hình 3.10: Thuật toán xếp hàng FIFO
Sử dụng nhiều hàng đợi, khá đơn giản, các hàng đợi có thứ tự ưu tiên khác nhau, gói tin của một hàng đợi chỉ được truyền khi các hàng đợi có mức ưu tiên cao hơn nó trống. Thuật toán xếp hàng này có thể khiến cho các hàng đợi có mức ưu tiên thấp bị “bỏ lại”.
Hình 3.11: Thuật toán xếp hàng PQ
c. Hàng đợi Round Robin (RB): Sử dụng nhiều hàng đợi, không có tính ưu tiên, lần lượt từng packet của mỗi hàng đợi được truyền đi.
Hình 3.12: Thuật toán xếp hàng RB
d. Hàng đợi Round Robin có trọng số WRR (Weighted Round Robin): Tương tự RB nhưng cho phép đặt chế độ ưu tiên, hàng đợi có mức ưu tiên cao hơn sẽ được truyền nhiều gói tin hơn.
Hình 3.13: Thuật toán xếp hàng WRR
e. Hàng đợi cân bằng trọng số WFQ (Weighted Fair Queuing): Gần giống với PQ, tuy nhiên, băng thông được chia cho các hàng đợi theo tỉ lệ trọng số (mức
độ ưu tiên) do đó tránh được trường hợp “đói” băng thông của các dữ liệu có độ ưu tiên thấp.
f. Hàng đợi cân bằng trọng số phân lớp CBWFQ (Class-Based Weighted Fair Queuing): Cùng cơ chế với PQ, tuy nhiên, cho phép phân chia băng thông theo các lớp dịch vụ đã được xác định. Mỗi hàng đợi tương ứng với một lớp dịch vụ.
g. Hàng đợi hạn chế trễ LLQ (Low Latency Queuing): Là hàng đợi CBWFQ với thêm một hàng đợi ưu tiên dành cho lưu lượng thời gian thực, hàng đợi này được bảo đảm trễ lan truyền thấp và băng thông ổn định. Hàng đợi này cũng được giữ ổn định để không gây ra nghẽn, nó không thể vượt quá băng thông giới hạn. LLQ là hàng đợi được sử dụng nhiều nhất, nó là sự kết hợp giữa PQ và CBWFQ cho phép đạt được các yêu cầu chất lượng của các dịch vụ thời gian thực thời gian thực của IPTV.
3.2.3.4. Tránh lỗi
Cơ chế tránh lỗi có thể được thực hiện bằng cách loại bỏ một số gói tin từ một hàng đợi chọn trước khi lưu lượng tăng cao theo sắp gây ra nghẽn.
Hình 3.14: Cơ chế tránh lỗi
Có hai cơ chế tránh lỗi phổ biến là loại bỏ gói ngẫu nhiên RED (Random Early Detection) và loại bỏ gói ngẫu nhiên theo trọng số WRED (Weighted Random Early Detection) và cảnh báo lỗi ECN (Explicit Congestion Notification).
a. RED: Là cơ chế bỏ gói ngẫu nhiên trước khi bộ đệm của một hàng đợi bị đầy. RED loại bỏ gói ngẫu nhiên, không có cơ chế phân biệt giữa các loại lưu lượng. RED dựa vào tỉ lệ giữa chiều dài trung bình trọng số của hàng đợi với kích
thước bộ đệm mà đưa ra quyết định loại bỏ gói. RED dùng một cấu hình chung cho tất cả các hàng đợi:
Hình 3.15: Cấu hình RED
b. WRED: Phát triển từ RED, sử dụng các cấu hình loại bỏ gói khác nhau đối với các hàng đợi khác nhau theo mức độ ưu tiên, WRED là RED kết hợp với trường ưu tiên IP, DSCP. Ngoài ra, WRED còn có thể liên kết với CBWFQ tạo thành loaị bỏ gói ngẫu nhiên phân lớp CB-WRED (Class-Based Weightd Random Early Drop). Số gói bị loại bỏ của các hàng đợi có ưu tiên cao hơn sẽ ít hơn ở các hàng đợi có ưu tiên thấp.
Cấu hình loại bỏ gói của CB-WRED như sau:
Hình 3.16: Cấu hình loại bỏ gói của CB-WRED
Thông thường, các dịch vụ của IPTV được xếp và lớp có độ ưu tiên cao, do đó, CB-WRED rất thích hợp để đảm bảo QoS.
c. ECN: Sử dụng 2 bit trong trường ToS để cảnh báo về nguy cơ nghẽn.
